【正文】 第 1 章 引言 5 重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文 第 2 章 B/S 結(jié)構(gòu)實驗室管理系統(tǒng)需求與可行性分析 6 第 2章 實驗室管理系 統(tǒng) 需求與可行性分析 應(yīng)用需求分析 伴隨著信息行業(yè)的蓬勃發(fā)展和人們辦公自動化意識的增強， 實驗室正朝著規(guī)范化、合理化、信息化的 目標(biāo) 邁進(jìn)，隨著實驗室管理工作 也越來越繁重，許多高校將教務(wù)管理部門原來的實驗室管理部分工作分解到下一級的實驗教學(xué)單位，為了更為快速高效的進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和評估。高校實驗室管理系統(tǒng)正是圍繞著實踐教學(xué)計劃和大綱，結(jié)合教師數(shù)據(jù)、學(xué)生課時數(shù)據(jù)、實驗室數(shù)據(jù)、實驗課程安排數(shù)據(jù)等一些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，結(jié)合開放實驗室的管理特點的實際情況，通過現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)，集 低值易耗品的管理、實驗室管理、實驗儀器設(shè)備的管理、開放實驗預(yù)約 管理等相關(guān)功能 為一體的綜合性實驗室信息管理系統(tǒng)。高校實驗室信息管理系統(tǒng)用戶大致可以分為 4 類人群： （ 1）系統(tǒng)管理員：他擁有整個系統(tǒng)的最高權(quán)限，可以完成所有的系統(tǒng)功能操作，負(fù)責(zé)分配權(quán)限給普通實驗管理人員，數(shù)據(jù) 維護(hù)，功能維護(hù)及一些系統(tǒng)的運行監(jiān)測。 （ 3）實驗教師：該用戶為需進(jìn)行實驗教學(xué)的任課老師，預(yù)約實驗課程，預(yù)約 重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文 第 2 章 B/S 結(jié)構(gòu)實驗室管理系統(tǒng)需求與可行性分析 7 設(shè)備儀器，提供實驗報告，在線給學(xué)生下發(fā)實驗課程信息，和實驗項目在線答疑，為學(xué)生實驗課程考勤登記和批閱成績。 軟 件結(jié)構(gòu)分析 實驗室信息管理系統(tǒng)是將 IT 技術(shù)用于實驗室信息的管理 , 它能夠收集與存儲信息，提供更新與檢索的接口；協(xié)助信息行業(yè)開展實驗室管理工作并提高工作效率。開發(fā)語言采用 JSP，數(shù)據(jù)庫使用 Sqlserver2021 數(shù)據(jù)庫。采用 JSP 技術(shù)構(gòu)建了一個有效而且實用的實驗室信息管理平臺，目的是為高效地完成對實驗室信息的管理。開放式實驗室為實現(xiàn)實驗教學(xué)、科學(xué)研究、實驗技術(shù)提供所需條件， 一般由實驗設(shè)備、實驗時間、實驗數(shù)據(jù)、實驗室場地、實驗指導(dǎo)人員等組成。因此，高校實驗室信息管理的研究是非常重要的。網(wǎng)絡(luò)硬件結(jié)構(gòu)圖如 所示： 圖 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖 Fig. Network Topology 其他需求分析 本系統(tǒng)能夠為使用者提供一個簡便的操作流程， 在提升了自身實際應(yīng)用效能的同時，也提升了系統(tǒng)信息的可靠性，既節(jié)省了用戶的理解時間和精力，又便于用戶實行后續(xù)維護(hù)工作。這里的可靠性主要指信息的正確性和有效性。 可行性分析 系統(tǒng)在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、 運行、社會等方面進(jìn)行可行性分析是十分必要的一個環(huán)節(jié)，這對于保證資源的合理使用，避免浪費是十分必要的，也是項目一旦開始以后能順利進(jìn)行的必要保證。不過因為該系統(tǒng)的所有的開發(fā)、畢業(yè)設(shè)計都是我們自己動手，經(jīng)濟(jì)投入遠(yuǎn)遠(yuǎn)是不夠的，得益于系統(tǒng)的建立完成，實驗室的信息管理將 更加便利，大概地估計新開發(fā)系統(tǒng)所用的費用、今后系統(tǒng)的運行以及維護(hù)所需要的費用以及從中得到的效用，費用和效用作比較后，看看該系統(tǒng)是否值得運用。 （ 2） 開發(fā)軟件的支出：如果開發(fā)的技術(shù)人員來自實現(xiàn)單位，那么這項的支出費用便可歸納入以下的人員費用支出。 （ 4） 開發(fā)系統(tǒng)時的材料費、系統(tǒng)運行時所消耗的物品，比如打印紙、電水費、色帶、軟盤等等費用支出。 技術(shù)可行性 當(dāng)今信息網(wǎng)絡(luò)中 傳統(tǒng)的 Web 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)一般實現(xiàn) Web 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的連接和應(yīng)用可采取兩種方法，一種是在 Web 服務(wù)器端提供 中間件 來連接 Web 服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器 （ B/S 結(jié)構(gòu)） ，另一種是把應(yīng)用程序下載到 客戶端 并在客戶端直接訪問數(shù)據(jù)庫 （ C/S 結(jié)構(gòu)） 。 第一， 重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文 第 2 章 B/S 結(jié)構(gòu)實驗室管理系統(tǒng)需求與可行性分析 10 從維護(hù)的工作量上看， C/S 則不如 B/S 的工作量少。第二，B/S 的總成本低于 C/S。至于兩層結(jié)構(gòu)，用戶向客戶端發(fā)出請求，客戶端接受后把數(shù)據(jù)提供給數(shù)據(jù)庫，并請求服務(wù)，數(shù)據(jù)將會由數(shù)據(jù)庫服務(wù)返回給客戶端，客戶端經(jīng)過計算一系列數(shù)據(jù)后再把最終的結(jié)果展現(xiàn)給用戶。這樣的結(jié)構(gòu)雖然增加了一臺計算機上數(shù)據(jù)庫服務(wù)與應(yīng)用服務(wù)的成本，卻減少使用幾十臺客戶端，從而大大減少了費用支出，成本與效用達(dá)到最大化。使用面向?qū)ο蠹夹g(shù)在設(shè)計、 開發(fā)過程中可以 不斷使程序的運用更加穩(wěn)定，重復(fù)地使用比較容易得到的程序代碼，提高系統(tǒng)在開發(fā)新工程時的效率，減少出現(xiàn)錯誤。還需要從管理人員的補充、培訓(xùn)這幾方面分析研究開發(fā)了的新系統(tǒng)能夠在規(guī)定的時間內(nèi)完成相應(yīng)的任務(wù)等等。我國現(xiàn)在的信息技術(shù)普及范圍相當(dāng)廣，各種操作員 的水平相當(dāng)高，因此能夠運行是毋庸置疑的。 社會可行性 由于 過去 的 高校 實驗室 信息 管理完全或大部分都靠人力親為，浪費人力、物力、財力，而實驗室教學(xué)質(zhì)量的體現(xiàn)，師資隊伍是關(guān)鍵，管理是保證。加強實驗室規(guī)范管理，既能保證完成實 驗教學(xué)任務(wù)，滿足科學(xué)研究的需要，又可以節(jié)省人力、物力、財力。因此， 對于 實驗室 的 管理 就 不只是 局限于實驗室 管理員或教師的行為，而應(yīng) 該是 雙方共同的責(zé)任。本實驗室 信息 管理系統(tǒng) 從很大程度上 可以解決 此類 的矛盾。通過各類的可行性分析報告，讓我們了解到一個系統(tǒng)在誕生前所需要經(jīng)歷的各個階段。 C/S 和 B/S 模式結(jié)構(gòu) C/S 模式 主要有三大構(gòu)件，分別為顧客應(yīng)用程序、服務(wù)器管理程序與中間件。中間件 的 主要工作是將顧客應(yīng)用程序和服務(wù)器管理程序聯(lián)結(jié)在一起，共同實施某項工作任 務(wù)，從而與用戶 查詢管理數(shù)據(jù)的要求保持高度一致。 重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文 第 3 章 實驗信息管理系統(tǒng)需求分析 13 首層客戶機連接了用戶和整個系統(tǒng)。瀏覽器通過轉(zhuǎn)化 HTMl 的代碼，使其成為網(wǎng)頁。 第二層 Web 服務(wù)器為了響 應(yīng)首層客戶機的相關(guān)請求，將會啟動對應(yīng)的程序，將系列的 HTMl代碼自動生成，將處理的結(jié)果嵌入其中，然后再將其反饋給首層瀏覽器。 第三層數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的工作和 C/S 模式 相類似，對眾多存在差異的 Web 服務(wù)器的 SQ 請求進(jìn)行協(xié)調(diào)處理，對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理。眾所周知， C/S 模式需要將各種顧客應(yīng)用程序安裝在各種客戶機之中，但是 B/S 模式 卻僅需要將通用瀏覽器軟件安裝在客戶機上面。假若公司決策層需要設(shè)置實驗室預(yù)約 對庫存問題進(jìn)行討論，那么僅 需要通過 實驗室預(yù)約室內(nèi)的電腦瀏覽器就能夠?qū)崿F(xiàn)對數(shù)據(jù)資料的查詢，然后將查詢的資料共享。系統(tǒng)研發(fā)人員只要將全部功能集合在 Web 服務(wù)器之中，然后對眾多功能分別設(shè)置訪問使用權(quán)限。 當(dāng)前市場的競 爭形式越來越嚴(yán)峻，因此企業(yè)內(nèi)部運作體系的更新、調(diào)整的頻率越來越多。假若形式轉(zhuǎn)變， B/S 模式 不用再對顧客的應(yīng)用程序進(jìn)行升級處理，僅僅需要修訂 Web 服務(wù)器之中的服務(wù)處理程序即可。假若企業(yè)的客戶機成千上萬，并且分布非常分散，因此維護(hù)的便捷性將會尤其關(guān)鍵。 C/S 模式的顧客應(yīng)用程序的規(guī)格是早已限定的，需要對用戶進(jìn)行培訓(xùn)。 B/S 模式 非常適合在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布信息，過去 MIS 功能也得到了延展。 與 C/S 相比較， B/S 模式 更加先進(jìn)，因此得到了廣泛的運用。一部分企業(yè)已對其進(jìn)行了運用，獲得的成效非常顯著 。此系統(tǒng)的開發(fā)也對其進(jìn)行了運用。為了協(xié)助信息行業(yè)開展實驗室信息管理工作，提高工作效率，充分利用信息行業(yè)的現(xiàn)有資源，開發(fā)更好的實驗室信息管理系統(tǒng)勢在必行。 實驗室信息管理系統(tǒng)采用 B/S 結(jié)構(gòu)、結(jié)合網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫開發(fā)技術(shù)來設(shè)計本系統(tǒng)。 本系統(tǒng)是一個獨立的系統(tǒng)，用來解決實驗室信息的管理問題。 系統(tǒng)分析中最重要的就是系統(tǒng)的模塊化。每個模塊完成一個特定的功能，所有的模塊按某種方法組織起來，成為一個整體，完成 系統(tǒng) 所需的全部功能。也就是說，每個模塊只完成系統(tǒng)要求的獨立的子功能，并且與其他模塊的聯(lián)系最少且 重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文 第 3 章 實驗信息管理系統(tǒng)需求分析 15 接口簡單，即盡量做到高內(nèi)聚低耦合，提高模塊的獨立性，為設(shè)計高質(zhì)量的軟件結(jié)構(gòu)奠定基礎(chǔ)。不同的用戶其需求也不同。如圖 所示： 圖 系統(tǒng)管理員 用例圖 Fig. System administrators use case diagram （ 2）實驗室管理員：實驗室管理員主要是管理相應(yīng)實驗室的信息，實驗室的創(chuàng)建，實驗設(shè)備的管理，實驗預(yù)約的申核管理。如圖 所示： 圖 實驗課教師 用例圖 Fig. Teachers experimental use case diagram （ 4）學(xué)生：學(xué)生用戶通過登陸系統(tǒng)后可以進(jìn)行個人信息維護(hù)，查詢實驗課程安排，與任課實驗教師進(jìn) 行交流互動。首先將整個系統(tǒng)化分為幾個小問題，小模塊。 綜上所述， 本系統(tǒng) 將其花費為用戶、實驗室、實驗、公告、試驗設(shè)備、實驗預(yù)約等眾多管理模塊。普通管理員除了不能添加其它管理人員帳號外其它功能和高級管理員帳號功能相同，這樣就把高級管理員的工作分配給下面幾個普通管理員來承擔(dān)，提高工作效率。 如圖 所示： 重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文 第 3 章 實驗信息管理系統(tǒng)需求分析 18 圖 用戶管理模塊 用例圖 Fig. User management module use case diagram （ 2） 實驗室管理模塊 ：實驗室管理模塊主要功能為添加、刪除、修改實驗室，包括實驗室功能，建設(shè)，能夠提供哪些實驗項目，包括相關(guān)儀器設(shè)備的管理。通過該 模塊 的實施，提高了實驗設(shè)備利用率，減少了庫存的無謂積壓和重復(fù)購置 ， 能夠及時、準(zhǔn)確地提供各種數(shù)據(jù)，自動生成用戶所需要的各類報表，為各級領(lǐng)導(dǎo)提供有力的決策信息 的 支持 。教師登錄系統(tǒng)后通過實驗列表查看自己預(yù)定的實驗。實驗室的預(yù)約一般由教師帳號申請，系統(tǒng)管理員進(jìn)行審核，審核的目的是為了充分準(zhǔn)備好實驗設(shè)備和實驗耗材的前提下給教師上實驗室，更好的完成實驗課的效率。 （ 6） 學(xué)生用戶管理模塊：學(xué)生模塊的功能是讓學(xué)生登錄系統(tǒng)后能夠收到實驗教師下發(fā)的實驗課程安排信息，根據(jù)時間準(zhǔn)時完成實驗課程，并提交實驗報告，以讓任課實驗教師完成實驗課程的成績 報告。真正實現(xiàn)節(jié)約資源、提高效率、業(yè)務(wù)處理的同時真正實現(xiàn)實驗室信息管理系統(tǒng)的功能作用 。它是在傳統(tǒng)的網(wǎng)頁 HTML 文件 (*.htm,*.html)中插入 Java 程序段 (Scriptlet)和 JSP 標(biāo)記 (tag)，從而形成 JSP 文件 (*.jsp)。JSP 技術(shù)使用 Java 編程語言編寫類 XML 的 tags 和 scriptlets，來封裝產(chǎn)生動態(tài)網(wǎng)頁的處理邏輯。 JSP 將網(wǎng)頁邏輯與網(wǎng)頁設(shè)計和顯示分離，支持可重用的基于組件的設(shè)計，使基于 Web 的應(yīng)用程序的開發(fā)變得迅速和容易。插入其中的 Java 程序 段 能夠?qū)?shù)據(jù)庫實施操作，對網(wǎng)頁重新定向， 以實現(xiàn)建立動態(tài)網(wǎng)頁所需要的功能。 JSP 主要優(yōu)先如下： （ 1）一次編寫，到處運行。 （ 2）系統(tǒng)的多平臺支持。相比 JSP/PHP 的局限性是顯而易見的。從只有一個小的 war 文件就可以運行 Servlet/JSP，到由多臺服務(wù)器進(jìn)行集群和負(fù)載均衡，到多臺 Application 進(jìn)行事務(wù)處理，消息處理，一臺服務(wù)器到無數(shù)臺服務(wù)器， Java 顯示了一個巨大的生命力。這一點與 JSP 很像， Java 已經(jīng)有了許多非常優(yōu)秀的開發(fā)工具，而且許多可以免費得到，并且其中許多已經(jīng)可以順利的運行于多種平臺之下。不管怎樣，在經(jīng)過一些測試后，開發(fā)者得出結(jié)論：Sqlserver2021 并沒有他們需要的那么快和靈活。 Sqlserver2021 的概述 Sqlserver2021 是一個關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。由于其體積小、速度快、總體擁有成本低，尤其是開放源碼這一特點，許多中小型網(wǎng)站為了降低網(wǎng)站總體擁有成本而選擇了Sqlserver2021 作為網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫。 （ 2）支持 Mac OS、 Windows 等多種操作系統(tǒng)。這些編程語言包括 C、 C++、 Eiffel、 Java、Perl、 Python、 Ruby 和 Tcl等。 （ 5）優(yōu)化的 SQL 查詢算法，有效地提高查詢速度。 （ 7）提供 TCP/IP、 JDBC 和 JDBC 等多種數(shù)據(jù)庫連接途徑。 （ 9）可以處理擁有上千萬條記錄的大型數(shù)據(jù)庫。對于一般的個人使用者和中小型企業(yè)來說， Sqlserver2021 提供的功能已經(jīng)綽綽有余。 Sqlserver2021 存儲引擎 Master： Sqlserver2021 的默認(rèn)數(shù)據(jù)庫，最為常用。 InnoDB：事務(wù)型數(shù)據(jù)庫的首選引擎，支持 ACID 事務(wù)，支持行級鎖定 BDB：源自 Berkeley DB，事務(wù)型數(shù)據(jù)庫的另一種選擇，支持 COMMI 和ROLLBACK 等其他事務(wù)特性。但是會占用和數(shù)據(jù)量成正比的內(nèi)存空間。 Merge：將一定數(shù)量的 MyISAM 表聯(lián)合而成一個整體，在超大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲時很有用。因為它們不